文献信息：
文献标题：BlockChain Technology: Beyond Bitcoin（区块链技术：超越比特币）
国外作者：M Crosby，V Kalyanaraman
文献出处：《Applied Innovation Review》, 2016,7(2):6-19
字数统计：英文2904单词，16015字符；中文5190汉字
外文文献：
BlockChain Technology: Beyond Bitcoin
Abstract A blockchain is essentially a distributed database of records, or public ledger of all transactions or digital events that have been executed and shared among participating parties. Each transaction in the public ledger is verified by consensus of a majority of the participants in the system. Once entered, information can never be erased. The blockchain contains a certain and verifiable record of every single transaction ever made. Bitcoin, the decentralized peer-to-peer digital currency, is the most popular example that uses blockchain technology. The digital currency bitcoin itself is highly controversial but the underlying blockchain technology has worked flawlessly and found wide range of applications in both financial and non-financial world.
Introduction
A blockchain is essentially a distributed database of records, or public ledger of all transactions or digital events that have been executed and shared among participating parties. Each transaction in the public ledger is verified by consensus of a majority of the participants in the system. Once entered, information can never be erased. The blockchain contains a certain and verifiable record of every single transaction ever made. To use a basic analogy, it is easier to steal a cookie from a cookie jar, kept in a secluded place, than stealing the cookie from a cookie jar kept in a market place, being observed by thousands of people.
Bitcoin is the most popular example that is intrinsically tied to blockchain technology. It is also the most controversial one since it helps to enable a multibillion-dollar global market of anonymous transactions without any governmental control. Hence it has to deal with a number of regulatory issues involving national governments and financial institutions.
However, Blockchain technology itself is non-controversial and has worked flawlessly over the years and is being successfully applied to both financial and non-financial world applications. Last year, Marc Andreessen, the doyen of Silicon Valleyrsquo;s capitalists, listed the blockchain distributed consensus model as the most important invention since the Internet itself. Johann Palychata from BNP Paribas wrote in the Quintessence magazine that bitcoinrsquo;s blockchain, the software that allows the digital currency to function should be considered as an invention like the steam or combustion engine that has the potential to transform the world of finance and beyond.
Section I: BlockChain Technology
1.Short History of Bitcoin
In 2008, an individual (or group) writing under the name of Satoshi Nakamoto published a paper entitled “Bitcoin: A Peer-To-Peer Electronic Cash System”. This paper described a peer-to-peer version of the electronic cash that would allow online payments to be sent directly from one party to another without going through a financial institution. Bitcoin was the first realization of this concept. Now “cryptocurrencies” is the label that is used to describe all networks and mediums of exchange that uses cryptography to secure transactions-as against those systems where the transactions are channeled through a centralized trusted entity.
The author of the first paper wanted to remain anonymous and hence no one knows Satoshi Nakamoto to this day. A few months later, an open source program implementing the new protocol was released, beginning with the Genesis block of 50 coins. Anyone can install this open source program and become part of the bitcoin peer-to-peer network. It has grown in popularity since then.
The popularity of the Bitcoin has never ceased to increase since then. Moreover, the underlying BlockChain technology is now finding new range of applications beyond finance.
2.Blockchain Technology: How does it work?
We explain the concept of the blockchain by explaining how Bitcoin works since it is intrinsically linked to the Bitcoin. However, the blockchain technology is applicable to any digital asset transaction exchanged online.
(1)Validate Entries
(2)Safeguard Entries
(3)Preserve Historic Record
Internet commerce is exclusively tied to the financial institutions serving as the trusted third party who process and mediate any electronic transaction. The role of trusted third party is to validate, safeguard and preserve transactions. A certain percentage of fraud is unavoidable in online transactions and that needs mediation by financial transactions. This results in high transaction costs.
Bitcoin uses cryptographic proof instead of the trust-in-the-third-party mechanism for two willing parties to execute an online transaction over the Internet. Each transaction is protected through a digital signature, is sent to the “public key” of the receiver, and is digitally signed using the “private key” of the sender. In order to spend money, the owner of the cryptocurrency needs to prove his ownership of the “private key”. The entity receiving the digital currency then verifies the digital signature, which implies ownership of the corresponding “private key”, by using the “public key” of the sender on the respective transaction. Each transaction is broadcasted to every node in the Bitcoin network and is then recorded in a public ledger after verification. Every single transaction needs to be verified for validity before it is recorded in the public ledger.
However, there is question of maintaining the order of these transactions that are broadcasted to every other node
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中文译文：
区块链技术：超越比特币
摘要 区块链本质上是一个分布式的记录数据库，或是一个在参与方之间执行和共享的所有交易或数字事件的公共分类账。公共分类账中的每个交易记录都通过系统中大多数参与者的协商一致来验证。一旦输入，信息永远不会被删除。区块链包含了有史以来每一笔交易特定的和可验证的记录。分散的P2P形式的数字货币——比特币，是使用区块链技术最流行的例子。数字货币比特币本身具有很大的争议性，但底层区块链技术运行良好，在金融和非金融领域都有广泛的应用。
简介
区块链本质上是一个分布式的记录数据库，或是一个在参与方之间执行和共享的所有交易或数字事件的公共分类账。公共分类账中的每个交易记录都通过系统中大多数参与者的协商一致来验证。一旦输入，信息永远不会被删除。区块链包含了有史以来每一笔交易特定的和可验证的记录。用一个基本的比喻来说，就是相比于从藏在僻静处的饼干罐子里偷走一块饼干，要从集市上的饼干罐子里偷走一块饼干显得困难得多，因为成千上万的人都能观察的到这块饼干。
比特币是与区块链技术有着内在联系的最流行的例子。这也是最具争议的一个例子，因为它有助于在没有政府控制的情况下实现数十亿美元的全球匿名交易市场。因此它必须处理一些涉及国家政府和金融机构的监管问题。
然而，区块链技术本身是没有争议的，多年来一直运行得非常完美，并且正在成功地应用于金融和非金融领域。去年，硅谷投资家老前辈MarcAndreessen将区块链分布式共识模型列为自互联网以来最重要的发明。来自法国巴黎银行的JohannPalychata在Quintessence杂志上写道，比特币的区块链，允许数字货币功能的软件应该被认为是一种像蒸汽或内燃机这样的发明，它有可能改变金融界和其他领域。
第一部分：区块链技术
1.比特币的历史
2008年，以“中本聪”为名的一个人（或团体）发表了题为“比特币：P2P电子现金系统”的论文。文章描述了一种P2P形式电子现金，它允许在线支付直接从一方转到另一方，而不必通过金融机构。比特币是这个概念的首次实现。现在“加密货币”是用来描述所有使用密码术来保证交易的交换网络和介质的标签——相对于那些通过集中式的可信实体进行交易的系统。
第一篇论文的作者想要保持匿名，因此到今天也没有人知道“中本聪”是谁。几个月后，一个实施新协议的开源程序被发布，从50币的创始区块开始。任何人都可以安装这个开源程序，并成为比特币点对点网络的一部分。自那时起，比特币就越来越受欢迎。
自此，比特币的人气从未停止过增长。此外，底层的区块链技术目前正在寻找超出金融领域的新应用。
2.区块链技术：它是如何工作的？
我们通过解释比特币如何工作来阐述区块链的概念，因为它与比特币具有内在联系。然而，区块链技术适用于在线交换的任何数字资产交易。
（1）验证条目
（2）保护条目
（3）保存历史记录
互联网商业完全是与金融机构联系在一起的,后者是负责处理和调解任何电子交易的可信第三方。可信第三方的作用是验证、保护和保存交易记录。在网上交易中,一定比例的欺诈是不可避免的，需要通过金融交易进行调解。这就导致高的交易成本。
比特币使用加密验证，而不是两个愿意通过互联网执行在线交易的当事人对第三方机制的信任。每笔交易都通过数字签名进行保护，发送给接收方的“公钥”，并使用发送方的“私钥”进行数字签名。为了使用货币，加密货币的所有者需要证明他对“私钥”的所有权。接收数字货币的实体然后验证数字签名，这意味着在各自的交易中使用发送方的“公钥”来表示对应的“私钥”的所有权。每笔交易都会广播到比特币网络中的每个节点，并在验证后记录在公共分类账中。在公共分类账中记录之前，每笔交易都需要验证其有效性。
但是，在维护这些交易的顺序方面存在问题，它要被广播到比特币P2P网络中的每一个其他节点。这些交易并不是按照它们生成的顺序来进行的，因此需要一个系统来确保不会发生加密货币的双重支出。考虑到交易是通过比特币网络逐个节点传递的，因此不能保证它们在节点处接收到的订单与生成这些交易的顺序相同。这就意味着需要开发一种机制，以便整个比特币网络都可以就交易顺序达成一致，这在分布式系统中是一项艰巨的任务。
比特币通过一种现在普遍称为区块链技术的机制解决了这个问题。比特币系统通过将交易放置在称为区块的组中，然后用所谓的区块链将这些区块链接起来，从而确定交易的顺序。一个区块中的交易被认为是同时发生的。这些区块以适当的线性时间顺序链接到彼此（如链），每个区块包含上一个区块的散列的时间顺序。
第二部分：现有市场
区块链技术正在寻找金融和非金融领域的应用，革新传统上依赖第三方可信在线实体来验证和保护数字资产的在线交易。还有另一个由NickSzabo于1994年发明的“智能合约”的应用。在参与方之间自动执行合约是一个好主意。不过，这直到加密货币或可设定支付的概念出现，才得以应用。现在，当合约协议的预先设定的条件被触发时，区块链和智能合约这两个程序可以一起工作来引起支付。智能合约真是加密货币世界的杀手锏。
智能合约是由计算机协议自动执行的合约。使用区块链技术使注册、验证和执行变得更加容易。此外，像以太坊和Codius这样的开源公司已经开始使用区块链技术来实现智能合约，许多使用比特币和区块链技术的公司开始支持智能合约。许多情况下，只有在满足某些条件（需要律师创建合同以及银行提供代管服务）后才能转移的资产，才能被智能合约所取代。
特别是，以太坊创造了很多令人兴奋的可编程平台功能。该公司允许任何人创建自己的加密货币，并使用它来执行和支付智能合约，同时它还拥有自己的用于支付服务的加密货币（以太币）。以太坊已经在治理、自主银行、无钥匙进入、众筹、金融衍生产品交易和结算等领域为各种早期应用提供支持，所有这些都通过使用智能合约来实现。
诸如IBM、三星、Overstock、亚马逊、瑞银、花旗、Ebay和威瑞森无线等公司都在探索区块链的替代和新颖用途，以供他们自己的应用程序使用。2015年9月，为了在金融市场中创建一个使用区块链技术的框架，包括巴克莱和高盛在内的全球最大的9家银行最近与纽约金融技术公司R3联手。这是银行首次合作寻找区块链技术的应用。像摩根大通、道富银行、瑞银、苏格兰皇家银行、瑞士信贷银行、西班牙对外银行和澳大利亚联邦银行等主要银行都加入了这一举措。
第三部分：在金融和非金融领域应用技术引人注目的案例
1.金融领域的应用
1.1.私募证券
公司上市是非常昂贵的。银行集团必须努力承销这笔交易并吸引投资者。证券交易所将二级市场的公司股票列入安全运行的交易，并及时进行交易结算和清算。现在理论上公司可以通过区块链直接发行股票。这些股票可以在位于区块链顶端的二级市场上购买和出售。
纳斯达克在2014年推出了私募股权交易所。这意味着为上市前或私营公司提供关键功能，如股权结构表和投资者关系管理。由于多个第三方的参与，目前在这个交易所进行股票交易的过程效率低下、速度缓慢。纳斯达克与旧金山的一家名为chain.com的创业公司联手，在区块链上实施私募股权交易。Chain.com正在实施基于区块链的智能合约来实现交换功能。该产品有望达到速度快、可追踪和高效率。
1.2.保险
可以在区块链中注册由一个或多个难以销毁或复制的标识符唯一标识的资产。这可以用来验证资产的所有权，也可以追踪交易历史。任何财产（实物或数字，如房地产、汽车、有形资产、笔记本电脑和其他贵重物品）都可能在区块链中注册，所有权、交易历史可以由任何人，特别是保险公司来进行验证。
Everledger是一家使用区块链创建钻石认证永久分类账和钻石交易历史的公司。在分类账中对钻石的高度、宽度、重量、深度、颜色等唯一标识特征进行散列和登记。保险公司、执法机构、所有人和索赔人可以对钻石进行验证。Everledger提供了一个简单易用的Web服务应用程序界面，用于查看钻石，并创建、读取或更新保险公司的索赔，以及关于钻石的警察报告。
2.非金融领域的应用
2.1.公证人
验证文件的真实性可以使用区块链完成，并且无需集中授权。文件认证服务有助于证明文件的所有权（创作者）、存在性（在某个特定时间）以及完整性（未篡改）。由于它是防伪的，可以由独立的第三方进行验证，因此这些服务具有法律约束力。使用区块链进行公证，既维护了文件的保密性，也保护了那些寻求认证的人。通过把文件的加密散列发布到区块链上，可以将公证时间戳提升到一个新的高度。使用区块链技术还消除了昂贵的公证费用以及无效的文件传输方式。
Stampery是一家可以使用区块链对邮件或任何文件进行戳记的公司。它简化了电子邮件的认证，只需要发送为每个客户专门创建的电子邮件就可以了。律师事务所正在将Stampery的技术用于证明文件，这是一种非常经济有效的方式。
2.2.区块链在音乐行业的应用
由于互联网的增长以及互联网上大量流媒体服务的可用性，音乐行业在过去十年中发生了重大变化。这一变化正在影响音乐行业的每个人：艺术家、唱片公司、出版商、词曲作者和流媒体服务提供商。音乐版税的确定一直是一个复杂的过程，但互联网的出现使其变得更加复杂，这引起了艺术家和词曲作者对版税支付的透明度要求。
这是区块链可以发挥作用的地方。该技术可以帮助在公共分类账中保存一个完整的、精确的音乐版权归属信息的分布式数据库。除了权利所有权信息外，每个工作的版税均由智能合约决定，可以添加到数据库中。这个智能合约反过来又定义了不同利益相关者(地址)之间的关系,并使它们的交互自动化。
2.3.文件存在的分散证明
在任何法律解决方案中，确认签署文件的存在或拥有是非常重要的。传统的文件验证模型依靠中央机构来存储和验证，这就带来了一些明显的安全挑战。随着文件存在的时间越长，这些模型就变得更加困难。
区块链技术为法律文件的存在和拥有证明提供了另一种模式。存在证明是一项简单的服务，它允许匿名和安全地存储任何文件存在的在线证明。该服务只存储文件的加密摘要，并链接到用户提交文件的时间。值得注意的是，加密摘要或指纹是存储的内容，而不是实际的文件。通过这种方式，用户不必担心隐私方面的问题，并保护了自己的信息。
第四部分：应用风险
区块链是一项有前途的突破性技术。正如我们之前所描述的，有大量的应用程序或问题都可以使用区块链技术来解决，从金融（汇款到投资银行）到非金融应用，如公证服务。
其中大部分是激进创新。正如激进创新的实施，应用区块链技术的风险也很大。
行为变化：变化是恒定的，但也有抵抗改变的阻力。在区块链引入的无形的可信第三方的世界中，客户需要接受这样的事实：他们的电子交易是保险的、安全的和完整的。当前中介机构如维萨卡或万事达卡（如果是信用卡）也将经历角色和责任的转变。我们预计，这些公司也将投资区块链，并将其平台迁移到基于区块链的平台。他们将继续为进一步的客户关系提供服务。
缩放：基于区块链的当前新兴服务的缩放是一个挑战。想象一下自己第一次执行区块链交易。在执行第一笔交易之前，你必须先下载整套现有区块链集并进行验证。随着区块的数量呈指数增长，这可能需要几个小时或更长的时间。
引导：将现有合约或业务文件/框架转移到基于区块链的新方法中，需要执行一系列重要的迁移任务。例如，对于房地产所有权，存在于县或第三方托管公司的现有文件需要被迁移到等效的区块链形式中。这可能涉及时间和成本。
政府法规：在区块链交易的新世界中，像联邦贸易委员会和证券交易委员会这样的政府机构可能会通过引入新的法律来监督和规范行业的合规性，从而放慢应用区块链技术的速度。从某种意义上说，这可能有助于在美国应用区块链技术，因为这些机构承载着客户的信任。在像中国这样的更受控制的经济体中，应用区块链将面临着重大的阻力。
欺诈活动：鉴于区块链交易的匿名性，再加上移动贵重物品的便利性，“坏人”可能会滥用该技术进行欺诈活动，如货币交易。这就是说，如果有足够的法规和技术支持，执法机构将能够监督和起诉这些人。
量子计算：区块链技术的基础依赖于这样一个事实，即在数学上，由于缺乏所需的计算能力，单个系统无法进行系统的博弈。但随着量子计算机未来的出现，加密密钥可能很容易在一个合适的时间内通过纯粹的强力方法来破解。这会使整个系统陷入困境。相反的，要让钥匙变得更坚固，这样它们就不容易被破解。
结论
区块链是比特币的骨干技术。分布式总账功能，加上区块链的安全性，使其成为解决当前金融和非金融行业问题的一项非常有吸引力的技术。
就技术而言，以加密货币为基础的技术要么处于在膨胀预期下的斜坡，要么处于幻灭的低谷。
对基于区块链的业务应用程序以及众多创业公司有着极大的兴趣，因此许多初创企业正在研究它们。
如前所述，应用区块链肯定面临强大的阻力。然而，即使是像维萨卡、万事达卡、银行和纳斯达克这样的大型金融机构也在投资探索当前商业模式在区块链上的应用。事实上，他们中的一些正在寻找区块链世界中的新商业模式。
有些人想留下来，他们甚至在转变区块链的监管环境方面都遥遥领先。<!--
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